[發明專利]磁性傳感器、傳感器單元、磁性檢測裝置、以及磁性測量裝置

有效

• 申請號: 201680076140.4
• 申請日: 2016-12-28
• 公開（公告）號: CN108431620B
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 藤原耕輔;大兼干彥;安藤康夫;城野純一;寺內孝
• 申請（專利權）人: 柯尼卡美能達株式會社;國立大學法人東北大學
• 主分類號: G01R33/09
• 分類號: G01R33/09;G01R33/02;H01L43/08
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 車玲玲

1.一種磁性傳感器，包括：

包含多個隧道磁阻元件的元件陣列，所述多個隧道磁阻元件分別具有固定磁性層、自由磁性層、以及被設置于所述固定磁性層及所述自由磁性層之間的絕緣層，且在外界磁場的影響下分別使所述絕緣層的隧道電阻改變；以及

電路，對構成所述元件陣列的所述多個隧道磁阻元件施加電壓，

施加于所述各隧道磁阻元件的電壓為0.5mV以上且20mV以下。

2.如權利要求1所述的磁性傳感器，

所述元件陣列通過所述多個隧道磁阻元件的串聯連接、并聯連接、或者串聯連接以及并聯連接兩者而構成。

3.如權利要求1或2所述的磁性傳感器，

所述元件陣列包含被串聯連接的20個以上且10000個以下的所述隧道磁阻元件。

4.如權利要求1或2所述的磁性傳感器，

所述元件陣列的電阻值為0.1kΩ以上且10kΩ以下。

5.如權利要求1或2所述的磁性傳感器，

各隧道磁阻元件的所述絕緣層的每單位面積的電阻值為1×10³Ω/μm²以上且1×10¹²Ω/μm²以下。

6.如權利要求1或2所述的磁性傳感器，

所述絕緣層由具有相干隧道效應的材料形成。

7.如權利要求1或2所述的磁性傳感器，

所述絕緣層由氧化鎂、尖晶石、以及氧化鋁中的任一個形成。

8.如權利要求1或2所述的磁性傳感器，

各隧道磁阻元件的所述絕緣層的面積為1μm²以上且1mm²以下。

9.如權利要求1或2所述的磁性傳感器，

施加于所述元件陣列的電壓為0.1V以上且20V以下。

10.如權利要求1或2所述的磁性傳感器，所述電路具有：

電源部，對于構成包含一個以上的所述元件陣列的橋接電路的一對串聯部施加基準電壓；

校正部，對于構成所述橋接電路的一個串聯部施加偏置電壓；以及

反饋部，向所述校正部反饋從所述橋接電路的檢測端子間的輸出信號得到的信號。

11.如權利要求10所述的磁性傳感器，所述電路包括：

放大部，放大所述橋接電路的檢測端子間的輸出信號；以及

濾波器部，具有從來自所述放大部的放大信號中使規定帶域的磁性信號分量通過的低通濾波器、高通濾波器、或者低通濾波器以及高通濾波器兩者。

12.一種傳感器單元，將權利要求1～11中任一項所述的多個磁性傳感器通過串聯連接、并聯連接或者串聯連接以及并聯連接兩者進行連結而一體化。

13.一種磁性檢測裝置，包括：

權利要求1～11中任一項所述的至少一個磁性傳感器；以及

控制部，對來自所述至少一個磁性傳感器的檢測輸出進行信號處理。

14.一種生物體用的磁性測量裝置，包括：

生物體磁場檢測部，具有權利要求1～11中任一項所述的多個磁性傳感器并被配置于來自生物體的磁場的影響下；以及

控制部，對所述生物體磁場檢測部的輸出進行信號處理。

15.如權利要求14所述的生物體用的磁性測量裝置，

測量100pT以下的磁場。